In den Tiefen des Weltalls: "Schwarze Löcher" und "dunkle Materie" sind zwei Aspekte des Vortrags beim Kulturforum Bad Nauheim. 	FOTOS: PV/DPA
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In den Tiefen des Weltalls: »Schwarze Löcher« und »dunkle Materie« sind zwei Aspekte des Vortrags beim Kulturforum Bad Nauheim. FOTOS: PV/DPA

Geheimnisvolle »dunkle Materie«

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Bad Nauheim (pm). Der Vortrag im Bad Nauheimer Kulturforum begann mit einer Überraschung: Prof. Dieter Hermann, der weit über Deutschland hinaus bekannte Berliner Physiker und Astronom. Der seit vielen Jahren immer wieder gerne zu einem Vortrag nach Bad Nauheim kommt, musste dieses Mal gleich zu Beginn zugeben, dass sein Thema nicht die erwarteten sagenumwobenen »schwarzen Löcher« im Universum seien, sondern die mindestens genauso geheimnisvolle »dunkle Materie«.

»Schwarze Löcher« sind astronomische Objekte, deren Masse auf ein unvorstellbar kleines punkt-förmiges Volumen, eine sogenannte Singularität konzentriert ist. Diese erzeugt in ihrer unmittelbaren Umgebung eine so starke Gravitation, sprich Schwerkraft, dass nicht einmal Licht von dort entkommen kann.

Noch nicht nachgewiesen

Am einfachsten zu verstehen sind sogenannte stellare »schwarze Löcher« , die entstehen, wenn ein Stern einer bestimmten Größe seinen gesamten atomaren Brennstoff verbraucht hat und kollabiert. »Dunkle Materie« hingegen ist bisher lediglich postuliert, also noch nicht nachgewiesen. Sie ist nicht sichtbar, tritt aber über die Gravitation in Wechselwirkung mit der sichtbaren Materie.

Nach Meinung derjenigen Kosmologen, die von ihrer Existenz überzeugt sind, lässt sich im sogenannten Standardmodell nur so die extreme Geschwindigkeit erklären, mit der die sichtbaren Sterne das Zentrum ihrer Milchstraße in deren Außenbezirken umkreisen. Ihnen zufolge würde es in unserem Universum ein Vielfaches an »dunkler Materie« gegenüber der sichtbaren Materie geben.

Das sind Superhaufen

Prof. Hermann begann seinen Vortrag mit einführenden Erklärungen zu verschiedenen grundlegen den physikalischen Gesetzen im Hinblick auf die Bewegung von Sonnen bzw. Sternen, unserer eigenen Milchstraße, bis hin zu sogenannten Superhaufen, also größeren Gruppen von Galaxien. Eine wichtige Rolle spielt hierbei das von Edwin Hubble formulierte und nach ihm benannte Gesetz, wonach sich Galaxien, um so schneller von uns entfernen, je weiter sie von uns weg sind, was man an der sogenannten Rotverschiebung in ihrem Spektrum ablesen kann.

Steiniger Weg ohne Toilette

Nach vorbereitenden Forschungen von Männern wie Jan Hendrik Oort und Fritz Zwicky in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts war es die US-amerikanische Astronomin Vera Rubin (1928 bis 2016), die den Nachweis der »dunklen Materie« zu ihrem physikalischen Lebenswerk gemacht hat, allerdings auf einem sehr steinigen Weg. So wurde ihr als Frau der Zugang zur elitären Princeton University verwehrt - wie allen Frauen bis 1975 -, ihre wissenschaftlichen Ergebnisse wurden von der von Männern dominierten Physikwelt abgelehnt, auch ihre Dissertation über »Galaxien-Klumpen« nicht anerkannt. Scheinbar nur ein Nebenaspekt: Als sie am berühmten Mount-Palomar-Observatorium in Kalifornien 1965 als erste Frau arbeitete, gab es keine Damen-Toilette.

Um so engagierter ging Rubin - trotz ihrer sonstigen Aufgaben in einer Familie mit vier Kindern - ihren astronomischen Forschungen nach. Zusammen mit ihrem Kollegen Kent Ford und dem von ihm gebauten Spektografen begann sie die Innenbewegungen von 200 Galaxien zu vermessen. Bei Untersuchungen des Andromeda-Nebels stellten sie fest, dass die Umlaufgeschwindigkeiten in den Außenbezirken von Spiralgalaxien fast gleichbleibend hoch waren mit typischen Werten von 200 km/sek. wie jene weiter zum Zentrum hin - Rubin erklärte dies mit einer Ansammlung von »dunkler Materie«.

Vera Rubin veröffentlichte mehr als 100 Arbeiten, aber bekam erst in fortgeschrittenem Alter die notwendige Anerkennung von ihren männlichen Kollegen und auch die Mitgliedschaft in verschiedenen wissenschaftlichen Gesellschaften. Der Nobelpreis für Physik, den sie nach Ansicht vieler Fachkollegen verdient gehabt hätte, blieb ihr versagt.

Zum wiederholten Mal hat Prof. Hermann gezeigt, dass man auch schwierige physikalische Themen in allgemeinverständlicher Sprache und auf sympathische Art vermitteln kann.

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